update all modules
This commit is contained in:
@@ -12,6 +12,15 @@ module main_decoder (
|
||||
);
|
||||
|
||||
always_comb begin
|
||||
imm_src_o = 1'b0;
|
||||
result_src_o = 1'b0;
|
||||
instr_invld_o = 1'b0;
|
||||
reg_write_o = 1'b0;
|
||||
branch_o = 1'b0;
|
||||
mem_write_o = 1'b0;
|
||||
alu_src_o = 1'b0;
|
||||
alu_op_o = 1'b00;
|
||||
|
||||
case (opcode_i)
|
||||
// lw
|
||||
7'b0000011: begin
|
||||
@@ -41,8 +50,18 @@ module main_decoder (
|
||||
branch_o = 1'b0;
|
||||
alu_op_o = 2'b10;
|
||||
end
|
||||
// addi
|
||||
7'b0010011: begin
|
||||
reg_write_o = 1'b1;
|
||||
imm_src_o = 2'b00;
|
||||
alu_src_o = 1'b1;
|
||||
mem_write_o = 1'b0;
|
||||
result_src_o = 1'b0;
|
||||
branch_o = 1'b0;
|
||||
alu_op_o = 2'b10;
|
||||
end
|
||||
// beq
|
||||
7'b0110011: begin
|
||||
7'b1100011: begin
|
||||
reg_write_o = 1'b0;
|
||||
imm_src_o = 2'b10;
|
||||
alu_src_o = 1'b0;
|
||||
@@ -50,6 +69,16 @@ module main_decoder (
|
||||
branch_o = 1'b1;
|
||||
alu_op_o = 2'b01;
|
||||
end
|
||||
// ebreak
|
||||
7'b1110011: begin
|
||||
reg_write_o = 1'b0;
|
||||
imm_src_o = 2'b00;
|
||||
alu_src_o = 1'b1;
|
||||
mem_write_o = 1'b0;
|
||||
result_src_o = 1'b0;
|
||||
branch_o = 1'b0;
|
||||
alu_op_o = 2'b00;
|
||||
end
|
||||
// invalid or unsupported instruction
|
||||
default: instr_invld_o = 1'b1;
|
||||
endcase
|
||||
@@ -68,12 +97,14 @@ module alu_decoder (
|
||||
);
|
||||
|
||||
always_comb begin
|
||||
instr_invld_o = 1'b0;
|
||||
alu_control_o = 1'b00;
|
||||
case (alu_op_i)
|
||||
// lw, sw (alu add)
|
||||
2'b00: alu_control_o = 2'b00;
|
||||
// beq (alu sub)
|
||||
2'b01: alu_control_o = 2'b01;
|
||||
// R type
|
||||
// R type or addi
|
||||
2'b10: begin
|
||||
case (funct3_i)
|
||||
// add, sub
|
||||
@@ -89,11 +120,11 @@ module alu_decoder (
|
||||
end
|
||||
// sll
|
||||
3'b001: begin
|
||||
alu_control = 2'b10;
|
||||
alu_control_o = 2'b10;
|
||||
end
|
||||
// srl
|
||||
3'b101: begin
|
||||
alu_control = 2'b11;
|
||||
alu_control_o = 2'b11;
|
||||
end
|
||||
default: instr_invld_o = 1'b1;
|
||||
endcase
|
||||
@@ -115,7 +146,8 @@ module control_unit (
|
||||
output logic [1:0] imm_src_o,
|
||||
output logic reg_write_o,
|
||||
output logic [1:0] alu_control_o,
|
||||
output logic instr_invld_o
|
||||
output logic instr_invld_o,
|
||||
output logic ebreak_o
|
||||
);
|
||||
|
||||
logic [6:0] opcode = instr_i[6:0];
|
||||
@@ -124,6 +156,9 @@ module control_unit (
|
||||
logic [1:0] alu_op;
|
||||
logic instr_invld_md;
|
||||
logic instr_invld_ad;
|
||||
logic branch_o;
|
||||
|
||||
assign ebreak_o = (opcode == 7'b1110011) && (funct3 == 3'b000) && (instr_i[31:20] == 12'h1);
|
||||
|
||||
main_decoder md (
|
||||
.opcode_i(opcode),
|
||||
|
||||
+24
-33
@@ -36,9 +36,6 @@ module cpu_top (
|
||||
logic [31:0] instr;
|
||||
logic [31:0] current_pc;
|
||||
logic instr_vld;
|
||||
logic branch_vld;
|
||||
logic [9:0] branch_trgt;
|
||||
logic branch_taken;
|
||||
|
||||
assign stall_core = halted_o | ~en_i; //when else would you stall?
|
||||
|
||||
@@ -72,34 +69,10 @@ module cpu_top (
|
||||
logic instr_invld_decode;
|
||||
logic [31:0] alu_result;
|
||||
|
||||
//tied off, do fix
|
||||
assign branch_vld = 1'b0;
|
||||
assign branch_trgt = '0;
|
||||
assign branch_taken = 1'b0;
|
||||
|
||||
// Unused outputs tied off until downstream modules are added
|
||||
assign halted_o = 1'b0; //what instr should halt the cpu? does this make sense to be combinational or sequential?
|
||||
assign dsram_en_o = 1'b1;
|
||||
assign dsram_wdata_o = rs2_data;
|
||||
|
||||
assign dsram_en_o = 1'b0;
|
||||
assign dsram_write_en_o = 1'b0;
|
||||
assign dsram_addr_o = '0;
|
||||
assign dsram_wdata_o = '0;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
// TODO: DO THIS FIRST, instantiate our Register File//
|
||||
|
||||
// Disconnect this once you instantiate reg_file and connect reg_file's output to it instead
|
||||
//assign reg_crossbar_o = '{default: '0};
|
||||
|
||||
initial begin
|
||||
for (int i = 0; i < 32; i++) begin
|
||||
reg_crossbar_o[i] = reg_values_o[i];
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
|
||||
// instantiate the other modules you make here//
|
||||
decode decode (
|
||||
.clk_i(clk_i),
|
||||
.rst_i(rst_i),
|
||||
@@ -107,7 +80,7 @@ module cpu_top (
|
||||
.instr_vld_i(instr_vld),
|
||||
.alu_zero_i(alu_zero),
|
||||
.rd_data_i(result),
|
||||
.pc_src_o(),
|
||||
.pc_src_o(branch_taken),
|
||||
.result_src_o(result_src),
|
||||
.mem_write_o(dsram_write_en_o),
|
||||
.alu_src_o(alu_src),
|
||||
@@ -115,9 +88,27 @@ module cpu_top (
|
||||
.imm_ext_o(imm_ext),
|
||||
.rs1_data_o(rs1_data),
|
||||
.rs2_data_o(rs2_data),
|
||||
.instr_invld_o(instr_invld_decode)
|
||||
.instr_invld_o(instr_invld_decode),
|
||||
.reg_values_o(reg_crossbar_o),
|
||||
.ebreak_o(halted_o)
|
||||
);
|
||||
|
||||
logic [31:0] pc_target;
|
||||
|
||||
logic branch_vld;
|
||||
logic [9:0] branch_trgt;
|
||||
logic branch_taken;
|
||||
|
||||
always_comb begin
|
||||
if (pc_target[31:12] == '0) begin
|
||||
branch_vld = '1;
|
||||
branch_trgt = pc_target[11:2];
|
||||
end else begin
|
||||
branch_vld = '0;
|
||||
branch_trgt = '0;
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
execute execute (
|
||||
.clk_i(clk_i),
|
||||
.alu_src_i(alu_src),
|
||||
@@ -128,10 +119,10 @@ module cpu_top (
|
||||
.rs2_data_i(rs2_data),
|
||||
.alu_zero_o(alu_zero),
|
||||
.alu_result_o(alu_result),
|
||||
.pc_target_o()
|
||||
.pc_target_o(pc_target)
|
||||
);
|
||||
|
||||
assign dsram_addr_o = alu_result[9:0];
|
||||
assign dsram_addr_o = alu_result[11:2];
|
||||
logic [31:0] result = result_src ? dsram_rdata_i : alu_result;
|
||||
|
||||
endmodule
|
||||
|
||||
@@ -14,7 +14,9 @@ module decode (
|
||||
output logic [31:0] imm_ext_o,
|
||||
output logic [31:0] rs1_data_o,
|
||||
output logic [31:0] rs2_data_o,
|
||||
output logic instr_invld_o
|
||||
output logic instr_invld_o,
|
||||
output logic ebreak_o,
|
||||
output logic [31:0] reg_values_o[32] //Register Values Output
|
||||
);
|
||||
|
||||
logic [1:0] imm_src;
|
||||
@@ -34,7 +36,8 @@ module decode (
|
||||
.imm_src_o(imm_src),
|
||||
.reg_write_o(reg_write),
|
||||
.alu_control_o(alu_control_o),
|
||||
.instr_invld_o(cu_invld)
|
||||
.instr_invld_o(cu_invld),
|
||||
.ebreak_o(ebreak_o)
|
||||
);
|
||||
|
||||
reg_file rf (
|
||||
@@ -46,7 +49,8 @@ module decode (
|
||||
.rs2_data_o(rs2_data_o),
|
||||
.rd_write_en_i(reg_write),
|
||||
.rd_addr_i(instr_i[11:7]),
|
||||
.rd_data_i(rd_data_i)
|
||||
.rd_data_i(rd_data_i),
|
||||
.reg_values_o(reg_values_o)
|
||||
);
|
||||
|
||||
sign_extend se (
|
||||
|
||||
@@ -12,16 +12,18 @@ module alu (
|
||||
always_comb begin
|
||||
unique case (alu_control_i)
|
||||
// add
|
||||
2'b00: result = a + b;
|
||||
2'b00: result = a_i + b_i;
|
||||
// sub
|
||||
2'b01: result = a - b;
|
||||
2'b01: result = a_i - b_i;
|
||||
// sll
|
||||
2'b10: result = a << b;
|
||||
// can only shift by 32 pos
|
||||
2'b10: result = a_i << b_i[4:0];
|
||||
// srl
|
||||
2'b11: result = a >> b;
|
||||
// can only shift by 32 pos
|
||||
2'b11: result = a_i >> b_i[4:0];
|
||||
endcase
|
||||
|
||||
assign alu_zero_o = (result == 1'b0);
|
||||
alu_zero_o = (result == 1'b0);
|
||||
end
|
||||
endmodule
|
||||
|
||||
@@ -39,8 +41,8 @@ module execute (
|
||||
output logic [31:0] pc_target_o
|
||||
);
|
||||
|
||||
logic [31:0] a = rs1_data;
|
||||
logic [31:0] b = alu_src_i ? imm_ext_i : rs2_data;
|
||||
logic [31:0] a = rs1_data_i;
|
||||
logic [31:0] b = alu_src_i ? imm_ext_i : rs2_data_i;
|
||||
|
||||
assign pc_target_o = current_pc_i + imm_ext_i;
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -7,10 +7,12 @@ module sign_extend (
|
||||
);
|
||||
|
||||
always_comb begin
|
||||
imm_ext_o = '0;
|
||||
instr_invld_o = 1'b0;
|
||||
case (imm_src_i)
|
||||
2'b00: imm_ext_o = {{20{instr_i[31]}}, instr_i[31:20]};
|
||||
2'b01: imm_ext_o = {{20{instr_i[31]}}, instr_i[31:25], instr[11:7]};
|
||||
2'b10: imm_ext_o = {{20{instr_i[31]}}, instr_i[7], instr[30:25], instr_i[11:8], 1'b0};
|
||||
2'b01: imm_ext_o = {{20{instr_i[31]}}, instr_i[31:25], instr_i[11:7]};
|
||||
2'b10: imm_ext_o = {{20{instr_i[31]}}, instr_i[7], instr_i[30:25], instr_i[11:8], 1'b0};
|
||||
default: instr_invld_o = 1'b1;
|
||||
endcase
|
||||
end
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user